A study of stretchable flat spiral inductors

Abstract

Rekbare elektronica heeft een breed toepassingsgebied, gaande van zachte robotica naar biomedische applicaties. Een probleem met deze apparaten is het energiebeheer. Contacten kunnen op het rekbare substraat geplaatst worden om stroom te voorzien, maar deze kunnen beschadigd worden na een tijd. Om dit probleem op te lossen kunnen er rekbare spoelen gemaakt worden die in het circuit worden verwerkt om zo draadloos stroom te kunnen voorzien. In dit onderzoek zijn er rekbare spoelen gemaakt met een lasersnijder die in een rekbaar materiaal genaamd PDMS snijdt. De ontwerpparameters van de spoelen zijn gevarieerd en het effect van deze variaties op de inductie en resonantiefrequentie van de spoel is bestudeerd. De metingen voor de inductie zijn gedaan met een impedantiemeter, deze data is dan geanalyseerd met het programma EIS Spectrum Analyser. De resonantiefrequentie is gemeten met een netwerk analyzer. Uit de data kan besloten worden dat het aantal windingen het meeste invloed heeft op de inductie en resonantiefrequentie. De afstand tussen de centers van de windingen beïnvloedt deze parameters op een mindere mate. De breedte van het geleidende pad van de spoel beïnvloedt de inductie en resonantiefrequentie helemaal niet.